PET/MRI对肝脏恶性肿瘤的诊断价值

欧茂强 综述 胡敏，曹明溶 审校

暨南大学第一附属医院广州华侨医院肝胆外科，广东 广州 510630

2019年原发性肝癌已成为全球第六大常见癌症，也是导致全球癌症死亡的第四大原因[1]。原发性肝癌的诊断在各国研究中心之间有所差异，但相比侵入性手段，各研究中心更青睐于在实施治疗前得出一个可靠的临床诊断，而影像技术则是原发性肝癌，特别是肝细胞癌(HCC)临床诊断的核心部分[2-3]。对于早期HCC 患者，超声检查只有63%的敏感性，且20%有肝硬化背景的患者需要更换监测方式[4-5]。对比增强超声在小肝癌的诊断上具有较高的可靠性，但也有学者提出需更多的研究去进一步验证[6-7]。在HCC 的影像技术中，PET/CT、CT 及MRI 具有重要的地位，但MRI在HCC诊断上具有更高的优势，特别在使用肝特异性造影剂成像后，病变敏感度显著提高，但特异性无显著差异[8-9]。影像学技术在转移性肝癌的诊断价值中也表现出不同的优劣性。超声技术在转移性肝癌的诊断中只有69%的检出敏感性[10]。对比增强超声确实提高了转移性肝癌的检测敏感性，但术前检测效能上仍显著低于CT(敏感性对比增强超声的64.5%vs CT的80.4%)[11]。近年来PET/CT 的技术已逐渐成熟，应用于肝脏肿瘤检测的优点在于发现肝外组织转移，如非增大淋巴结转移的检出，但有学者的研究表明肝转移瘤MRI 的检测效能要优于PET/CT，特别对于小转移病灶(＜1 cm)的检出效能方面更为显著[12-13]。随着肝脏肿瘤医疗决策的精准化及个体化要求越来越高，多模式成像技术正电子发射断层显像/磁共振成像(positron emission tomography/magnetic resonance imaging，PET/MRI)得到越来越多的重视。有学者认为PET/MRI 可用于肿瘤学定量评估并且对于全身各种组织及肿瘤类型的标准摄取值(SUV)具有良好的辨别能力，可作为PET/CT 的替代品[14]。本文将回顾性总结PET/MRI在肝细胞癌及转移性肝癌的诊断价值。

1 PET/MRI技术概述

PET/MRI 技术是一种能同时反映组织生物学及解剖特征的先进影像学技术，其不仅继承了PET 技术中反映细胞分化程度、肿瘤生长速度、肿瘤等级以及组织病理学参数等细胞行为学特征的成像优势[15]，并且通过结合MRI 的特殊功能性成像技术，使得临床工作者能根据不同需求，从成像中获取更有价值的信息[16-17]。其为临床决策者提供了精准的结构、代谢和功能信息，这些信息可显著影响诊断评估从而进一步影响临床决策、患者管理和潜在的患者预后，它还可以通过提供“一站式”诊断成像来增强患者的便利性后处理、减少患者焦虑、总扫描时间以及重复扫描的潜在二次召回[18]。在如今缺少有效的血液标志物检验的情况下为各种实体肿瘤的定量检测和定性鉴别做出了显著的贡献[19-20]。

2 PET/MRI应用于HCC的诊断价值

HCC 具有与正常肝组织相似或甚至更低的18-氟-氟脱氧葡萄糖(18F Fluorodeoxyglucose，18F-FDG)积累特征的肿瘤之一，分化等级越低，18F-FDG聚集能力越差[21]。HCC 中18F-FDG 的总体灵敏度仅约60%，假阴性率高达40%～50%[22-23]。HCC这种特性使得单纯的PET应用具有一定的局限性。但相对于MRI依靠淋巴结体积大小来区分良恶性的不稳定性[24]，PET的优势是对于淋巴结转移及肝外转移灶的检出率高，并改变了常规检查的初始TNM分期，相比之下，MRI在HCC原发病灶的检测敏感性较高，但是对于远处转移灶及淋巴结转移的检测效能较PET差[25]。

多模式成像技术PET/MRI 的优势在于融合二者的成像优点，使得临床工作者能从PET/MRI的图像及结果中获取更多的信息。在PET/MRI 结果研究中，HCC 的最大标准摄取值(standardized uptake value max，SUVmax)与表观弥散系数(apparent diffusion coefficient，ADC)呈负相关(r=-0.707，P=0.001)，这种关联反映了HCC的分裂增殖能力与细胞构成，有助于临床工作者更好地全面理解肿瘤特征[26]。当将HCC 中的SUV 标准化为肝实质中的SUV 时，在HCC 中DCE-MRI参数和FDG-PET SUV之间观察到显著相关性，此外还发现SUVmax对于HCC与肝脏的分化具有良好的诊断效能(灵敏度和特异性分别为53.3%和100%)，同时PET/MRI 具有良好的区分肝脏正常组织和HCC 的能力，因此PET/MRI 具有进一步完善HCC的诊断表征和治疗分层的潜在价值[27]。研究表明，在HCC 的检测效能上18F-FDG PET/CT 的灵敏度约为64%～68%，在使用11C-乙酸酯和18F-氟胆碱作为标志物时，检测敏感性分别增加至84%和88%[23，28]。在一项关于PET/MRI与PET/CT在肿瘤检测效能方面的前瞻性研究中显示：相对PET/CT，PET/MRI在肿瘤解剖学定位的置信度提高了5.1%；而在基于SUV的病变分析时，PET/MRI成像中测量的病变平均SUV 显著增加(平均10%，P＜0.01)[29]。同样，有研究显示：无论有无使用特异性对比增强剂，PET/MRI均可识别所有的HCC，其中使用肝脏特异性造影剂后的PET/MRI提供了恶性(98%)和良性(100%)病变分类的最高准确度[30]。

3 应用PET/MRI有效诊断转移性肝癌

3.1 结直肠癌肝转移 结直肠癌极其容易发生肝脏转移，有超过50%的结直肠癌患者在病程中经历肝脏转移[31]。结直肠癌肝转移的患者管理需要对患者全身状态有准确的把握，而多模式成像技术PET/MRI的引入，使得临床对结直肠癌原发病灶及并发肝脏远处转移灶的准确评估打开了新的思路。一项研究显示PET/MRI 明显优于CT(敏感度：88%～89%vs 72%～74%)，并且PET/MRI 的假阴性率(11%)及假阳性率(5%)更低，此外在两例患者的PET/MRI 上观察到CT图像上未见的额外肝外转移灶[32]。PET/MRI对结直肠癌肝脏转移灶的诊断评估显著优于PET/CT(准确度：0.74 vs 0.56，P=0.0060)；在黏液性结直肠癌肝转移评估中，MRI/DWI/PET 的诊断准确性优于PET/MRI[33]。一项前瞻性研究认为：与PET/CT相比，PET/MRI的真阳性率似乎在直肠癌T 分期中具有更高的诊断准确性，此外，PET/MRI 在肿瘤N 和M 分期的准确性与PET/CT相当，考虑到MRI与CT相比提供的高软组织对比度，预计PET/MRI 将比PET/CT 产生更高的诊断准确性，但是需要更大的研究来充分评估PET/MRI在结直肠癌中的益处[34]。

3.2 乳腺肿瘤肝转移 乳腺癌是女性常见的恶性肿瘤并且其发病率与年龄呈正相关[35]。在乳腺癌的诊断技术中，PET/CT的应用已经较为广泛，对于乳腺癌检测及TNM分期以及复发和远处转移的评估价值也得到学者的认同[36]。但由于MRI 具有更高的软组织辨识度，在肝脏转移灶的检出效能中更具敏感性[13]，因此许多学者开始探索PET/MRI 在乳腺癌的应用价值。有研究显示PET/MRI只需大约PET/CT一半的辐射量便能获得乳腺癌肝转移病灶更优的成像结果：对比PET/CT，PET/MRI 在乳腺癌肝脏转移灶每病变检测上有更高的水平敏感性，其中有约27%(3/11)的患者肝脏转移灶无法被PET/CT识别而被PET/MRI检测到[37]。一项研究表明PET/MRI 具有对病灶进行定量检测的潜能：PET/MRI 与PET/CT 在肝转移灶的SUV之间具有良好的相关性(Pearson 相关性：P=0.85、0.83)，并且观察到肝脏转移瘤中PET/MRI 的SUV 比PET/CT 的SUV 降低的程度更为显著，因此PET/MRI的SUV更适合用于定量18F-FDG活性而具有更优的病灶检出效能[38]。

3.3 神经内分泌瘤肝转移 神经内分泌肿瘤(neuroendocrine tumors，NETs)的组织来源可以是全身任意一种神经内分泌细胞，因其分泌的物质不同而表现为不同的生物学特性和临床表现[39]。NETs 的组织学与疾病分期的关系十分密切，其分化程度与远处转移能力成负相关，而是否发生远处转移是影响NETs患者预后的重要因素[40]。增强PET/CT 的应用填补了生长抑素受体特异性放射性示踪剂在高等级肿瘤类型中的低检出率[41]。但由于增强CT辐射的损伤、造影剂对肾的毒性及对软组织的辨识度不高等局限性，许多学者寄望于混合PET/MRI 能在神经内分泌肿瘤中发挥更大的作用。有研究显示PET/MRI 的肝转移灶检测效能高于PET/CT，其中PET/MRI 在检测小肝脏病变(＜1 cm)时优于PET/CT(81.2%vs 47.9%)及其他成像方式，同时肿瘤的分化程度对PET/MRI 的影响最小，使得PET/MRI具有高于其他成像方式的诊断置信度(78.5%)[42]。并且使用生长抑素受体示踪剂的PET/MRI在患有肝脏转移灶的NETs患者中具有最佳的成像效果[43]。另外，有学者探索发现总体上非增强型PET/MRI 的检测效能不亚于增强PET/CT，其中对于NETs 中肝转移的检测，PET/CT 中的多相对比增强成像不如含有DWI的PET/MRI，因此对于肾功能不全及增强剂过敏的患者，PET/MRI是更加合适的选择[42]。

3.4 其他肿瘤的肝转移性病变 PET/MRI 对于其余原发性肿瘤的肝转移病灶同样具有较高的检测效能。一项研究显示：在PET/MRI上区分良恶性病灶方面有很好的阅片一致性，且与PET/CT相比，造影剂对比增强MRI 或PET/MRI 的肝转移特征具有更高的检出率和更高的置信度，特别在小肝脏转移灶(＜1 cm)检出方面[44]。PET/MRI能显著改善恶性肝脏病变的检测效能，并且这些病变通常与FDG 异常摄取无关，这可能是PET/CT 对于小肝脏转移灶不敏感的原因，因为小病灶通常不显示异常的FDG 摄取[45]。另外DWI和PET的联合使用可以进一步提高检查的特异性，这对于所有肝转移灶的检测都具有同样的效果[45]。PET/MRI 在头颈部肿瘤肝转移中的检测效能同样优于低剂量CT，并提供了更为准确的TNM分期信息[46]。

4 讨论

多模式PET/MRI 可作为肝脏肿瘤患者“一站式”成像技术，在肝脏恶性肿瘤的诊断方面上有非常突出的贡献。PET/MRI参数之间似乎具有相关性，有助于临床医师了解肝脏肿瘤的分化程度、侵袭性、表征亚型等肿瘤特征，以便更准确地进行临床决策及预后预测。术前评估方面，通过对肿瘤TNM分期、周围组织结构等肿瘤行为学的评估，从而协助医师选择最佳治疗方案。另一方面，术后影像学特征可能在未来为治疗指导带来极大的帮助。随着PET/MRI 的逐渐投入使用及众多学者的研究，PET/MRI在肝脏肿瘤检测优势也逐渐得到认可，但由于发展的时间尚短，缺乏多中心大样本的研究结果支持，因此PET/MRI 能否替代其他成像技术在临床上使用还需更多进一步的证据证实。